우주에서의 생활은 단순히 무중력 환경에서 떠다니는 로망이 아닙니다. 실제로는 인간의 기본적인 생리현상까지 정밀하게 고려된 과학의 결정체가 필요합니다. 특히 우주복 내부에서의 '배설물 처리 시스템'은 단순한 편의성을 넘어서 우주인의 안전과 생존을 좌우하는 핵심 기술 중 하나입니다. 이 글에서는 현대 우주복 기술이 어떻게 오줌을 포함한 생리처리를 해결하고 있는지, 그리고 향후 어떤 기술로 진화할지를 살펴봅니다.
우주복의 구조와 생명유지 시스템
우주복(Space Suit)은 단순한 ‘우주용 옷’이 아닙니다. 그것은 기압, 온도, 산소, 이산화탄소, 수분, 방사선, 미세운석 등 모든 외부 조건으로부터 인체를 보호하고, 생명 유지에 필요한 모든 조건을 갖춘 독립적인 ‘휴대용 우주선’이라고 해도 과언이 아닙니다. NASA의 EMU(Extravehicular Mobility Unit), SpaceX의 IVA Suit, 향후 적용될 xEMU 같은 차세대 우주복은 수많은 기능이 통합된 복합 시스템입니다.
우주복은 보통 14~16겹 이상의 고기능성 소재로 구성되며, 각 층은 미세운석 보호, 단열, 기밀, 방사선 차단, 항균, 불연 기능을 담당합니다. 내부에는 냉각수 순환 튜브가 부착된 ‘LCVG(Liquid Cooling and Ventilation Garment)’가 있으며, 이 속옷은 땀을 흡수하고 냉각수를 통해 체온을 조절합니다. 또한 센서가 장착돼 심박수, 호흡, 온도 등 생체 데이터를 지상에 실시간 전송하기도 합니다.
이러한 첨단 기술 사이에서도 가장 인간적이고도 필수적인 기능이 바로 '생리처리 시스템'입니다. 우주인은 EVA(우주 유영) 중 6시간에서 길게는 10시간 이상 우주복을 벗을 수 없습니다. 이때 필연적으로 생리현상이 발생할 수밖에 없으며, 이를 처리하지 못하면 감염, 저체온, 탈수 등의 위험에 노출될 수 있습니다. 때문에 우주복 내부에는 신체 활동 중 발생하는 배설물을 안정적으로 수집·처리할 수 있는 시스템이 필수로 탑재되어야 합니다.
소변 처리를 위한 기저귀부터 진공 시스템까지
과거 아폴로 미션 시절, 우주인들은 '기저귀'나 단순한 '수뇨 튜브'로 생리현상을 처리했습니다. 남성 우주인을 기준으로 고안된 'Urine Collection Device'는 외부 성기에 실리콘 튜브를 장착하고 오줌을 외부 백에 모으는 구조였습니다. 하지만 이 방식은 누수 가능성이 크고 착용감이 매우 불편하며, 장시간 착용 시 피부염이나 감염 문제가 발생했습니다. 여성 우주인들이 임무에 참여하면서 기존 시스템의 한계를 넘는 기술 개발이 요구됐습니다.
그래서 NASA는 1990년대 이후 성별에 관계없이 사용할 수 있는 ‘MAG(Maximum Absorbency Garment)’를 도입했습니다. MAG는 흡수성 고분자 소재로 만든 3중 구조의 특수 기저귀로, 항균 처리와 무취 코팅까지 포함돼 있으며 최대 수 시간 동안 2~3회의 소변을 안전하게 보관할 수 있습니다. 이는 항공기 조종사나 전투기 조종사들이 사용하는 고성능 기저귀와 유사한 기술이기도 합니다.
하지만 기저귀는 일시적 해결책일 뿐 장기 우주 임무나 화성 탐사 같은 고위험 환경에서는 충분하지 않습니다. 이를 개선하기 위해 NASA는 ‘Space Poop Challenge’를 2015년 개최해, 우주복 내에서 72시간 이상 생리처리가 가능한 시스템을 공모했습니다. 여기서 나온 아이디어 중 일부는 실제 개발로 이어졌습니다.
대표적인 사례는 'MACES(Miniature Advanced Crew Escape Suit)'와 'SUSAN(Skid-proof Urine and Stool Absorbing Network)'입니다. MACES는 진공 펌프를 활용해 오줌을 빨아들이고, SUSAN은 소변·배변을 각각 분리해 저장 및 흡수하는 시스템입니다. 미래형 시스템은 단순히 모으는 것을 넘어서 열 증발, 멸균 처리, 재사용 가능성까지 고려한 복합 처리 장치로 진화하고 있습니다. 일부 설계는 오줌에서 수분을 회수해 냉각 시스템이나 비상용 식수에 활용하는 기술도 포함합니다.
생리처리 기술이 우주복의 미래를 좌우한다
우주복의 미래는 외형 디자인이나 내구성만이 아니라, 생리처리 시스템의 발전에도 크게 달려 있습니다. NASA와 ESA, 민간 우주 기업들은 생리처리 기능을 기본 성능으로 내장한 스마트 우주복을 개발 중입니다. 차세대 우주복인 xEMU에는 사용자 맞춤형 생리처리 모듈, 자동 알림 센서, 오염 차단 필터, 무중력 전용 수분 증발기까지 탑재될 계획입니다.
특히 화성 탐사처럼 장기 우주 여행이 예정된 임무에서는 배설물 관리 시스템이 ‘생명 유지 기술’의 일부로 간주됩니다. 국제우주정거장(ISS)에서는 이미 오줌을 정수 처리해 식수로 재활용하는 'URINE RECOVERY SYSTEM'이 가동 중이며, 이 기술을 소형화하여 우주복 내부에도 적용하는 실험이 진행 중입니다. 이는 제한된 자원을 최대한 활용해야 하는 장기 임무에 매우 유용합니다.
민간 우주여행 시대가 도래하면서 일반인 우주탐사객을 위한 우주복에도 생리처리 시스템은 필수입니다. 최근 민간 우주선에서는 기존의 MAG를 대체하는 ‘자동 흡수 압축형 모듈’이 개발 중이며, 비행 전 체형에 따라 맞춤 제작이 가능합니다. 이는 단순한 편의성을 넘어서 위기 상황에서 감염이나 위생 사고를 예방하는 필수 요소로 인식되고 있습니다.
궁극적으로 생리처리 기술은 ‘숨 쉬는 우주복’, ‘폐기물 자원화 복장’, ‘자가 정화 시스템’과 결합되어, 인간이 우주에서 자립할 수 있는 기반을 마련하게 됩니다. 단지 오줌을 처리하는 기술처럼 보이지만, 이는 인간 중심의 우주 설계가 얼마나 정밀하게 진화하고 있는지를 보여주는 사례이기도 합니다.
결론: 배설도 과학이다, 우주복의 진짜 기술력
우주복은 단순한 보호복이 아니라, 우주 생존을 위한 기술 총집합체입니다. 특히 보이지 않는 ‘생리처리 시스템’은 인간이 우주에서 오래 머물 수 있는지를 결정짓는 기술 중 하나로, 소리 없이 진화해왔습니다. 과거의 기저귀에서 현재의 흡수 모듈, 그리고 미래의 진공 순환 시스템까지—우리는 배설까지 과학으로 해결하는 시대에 살고 있습니다.
우주복이 오줌을 처리하는 능력은 단순한 불편 해소가 아니라, 생존과 위생, 안전까지 직결된 요소입니다. 앞으로의 우주 개발, 특히 달 기지 건설이나 화성 유인 탐사 시대에는 이 기술이 더욱 정밀하게 발전하며 인간이 우주에 적응하는 핵심 수단이 될 것입니다.